Chương 6 Dung dịch Hóa đại cương

HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

CHƢƠNG 6: DUNG DỊCH
MỤC TIÊU
G2.2 Tính tốn được các loại nồng độ dung dịch. Tính tốn được các thơng số của dung dịch khơng điện
ly và dung dịch điện ly.
G2.4. Có khả năng chủ động tự tìm kiếm tài liệu, tự nghiên cứu và trình bày các nội dung liên quan đến
một mơn học
G3. Có khả năng giao tiếp bằng văn viết.
G4. Vận dụng được lý thuyết đã học để giải thích những vấn đề thực tế liên quan.
NỘI DUNG
1. Hệ thống phân tán
1.1. Hệ phân tán thô
1.2. Hệ phân tán keo
1.3. Hệ dung dịch thật
2. Nồng độ của dung dịch
2.1. Nồng độ phần trăm, C%
2.2. Nồng độ mol, CM
2.3. Nồng độ đương lượng gam, CN
2.4. Nồng độ molan, Cm
2.5. Nồng độ phần mol, xi
3. Sự hịa tan, hiệu ứng nhiệt của q trình hịa tan
4. Độ hịa tan
5. Tính chất của dung dịch
5.1. Áp suất hơi bão hòa của dung dịch chứa chất tan không bay hơi. Định luật Raoult I
5.2. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch chứa chất hịa tan khơng bay hơi. Định luật Raoult II
5.3. Áp suất thẩm thấu

Đọc sách HÓA HỌC ĐẠI CƢƠNG (Nguyễn Đức Chung)

Chƣơng 8: DUNG DỊCH từ trang 245-261.

1


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

1. Hệ thống phân tán
Một hệ gồm hai (hay nhiều) chất, trong đó một (hay nhiều) chất ở dạng các hạt kích thước
nhỏ phân bố vào trong chất kia thì hệ đó được gọi là hệ phân tán.
Chất được phân bố là pha phân tán, cịn chất trong đó có pha phân tán phân bố gọi là môi
trường phân tán.
Tùy thuộc vào trạng thái của pha phân tán và môi trường phân tán, người ta gọi tên các hệ
phân tán như sau:
Pha phân tán

Môi trƣờng phân tán

Tên hệ phân tán

Ví dụ

Rắn

Rắn

Dung dịch rắn

Hợp kim vàngbạc

Rắn

Lỏng

Huyền phù

Nước sơng

Lỏng

Lỏng

Nhũ tương

Sữa bị

Rắn

Khí

Khói

Khói bếp

Lỏng

Khí

Sương

Sương mù

Tính chất của hệ phân tán (đặc biệt là tính bền) phụ thuộc vào kích thước của pha phân tán.
Khi các hạt của pha phân tán càng lớn thì pha phân tán càng dễ lắng xuống và như thế hệ càng
khơng bền. Dựa vào kích thước, người ta chia hệ phân tán thành ba loại: hệ phân tán thô, hệ keo
và dung dịch thực.
1.1. Hệ phân tán thơ
Có kích thước của các hạt phân tán ở trong khoảng từ 107 đến 104 m. Hệ này khơng bền,
rất dễ lắng và có thể nhìn thấy bằng kính hiển vi hay mắt thường.
1.2. Hệ dung dịch keo
Có kích thước của các hạt phân tán ở trong khoảng từ 109 đến 107 m. Hệ này tương đối
bền, ít lắng và có thể nhìn thấy bằng kính siêu hiển vi.
1.3. Hệ dung dịch thật
Thường được gọi là dung dịch có kích thước của các hạt phân tán bằng kích thước của các
phân tử hay ion (1010 m). Hệ này rất bền, không lắng.
Trong dung dịch thật, các hạt của pha phân tán và các phân tử của môi trường phân tán có
kích thước gần bằng nhau nên khơng cịn bề mặt phân chia nữa. Toàn bộ dung dịch là một hệ
đồng thể.
Lúc này, chất phân tán được gọi là chất tan, môi trường phân tán được gọi là dung mơi và
q trình phân tán được gọi là q trình hịa tan.
Dung dịch lỏng được hình thành khi mơi trường phân tán là pha lỏng, pha phân tán là rắn,
lỏng hay khí. Đây là hệ hay gặp nhất trong thực tế.
Dung dịch rắn có mơi trường phân tán là pha rắn.
Tóm lại, dung dịch là hệ một pha nhiều cấu tử mà thành phần của nó có thể biến đổi trong
một giới hạn nhất định.
2. Nồng độ của dung dịch
Nồng độ của dung dịch là lượng chất tan có trong một đơn vị khối lượng hay một đơn vị
thể tích của dung dịch hay dung môi.

Các loại nồng độ chủ yếu thường được sử dụng như sau:
2


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

2.1. Nồng độ phần trăm, C% (%)
Được biểu diễn bằng số gam chất tan có trong 100g dung dịch, ký hiệu là C%.
Ví dụ: dung dịch H2SO4 10% có chứa 10g H2SO4 và 90g H2O trong 100g dung dịch.
C% 

A
100%
A B

Trong đó: C%: nồng độ phần trăm (%)
A: khối lượng chất tan (gam)
B: khối lượng dung mơi (gam)
Lƣu ý: khối lượng riêng của dung dịch:
d

mdd
Vdd

Ví dụ : Cần bao nhiêu ml dung dịch KOH 40% (d = 1460 kg/m3) để pha thành 800ml dung
dịch KOH 12% (d = 1100 kg/m3)
ĐS : 180,8ml

2.2. Nồng độ mol, CM (M)
Được biểu diễn bằng số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch, ký hiệu là CM.
Ví dụ: dung dịch H2SO4 2M có chứa 2 mol H2SO4 (298 = 196g H2SO4) trong 1 lít dung
dịch.

CM 

n
m

V M V

Trong đó: CM: nồng độ mol (M  mol/L)
n : số mol chất tan (mol)
m: khối lượng chất tan (gam)
M: phân tử lượng của chất tan
V: thể tích của dung dịch (lít)
Ví dụ : Cần bao nhiêu kg KOH và nước để điều chế 75 lít dung dịch KOH 12% có khối
lượng riêng d = 1100kg/m3? Xác định nồng độ mol/lit của dung dịch?
ĐS : 9,9kg KOH ; 72,6kg H2O ; CM = 2,35M

Ví dụ : Tại 25 oC, một dung dịch nước chứa ure CO(NH2)2 với nồng độ 5% (khối lượng riêng
của dung dịch là d = 1,04 g/ml). Tính nồng độ mol, nồng độ molan, nồng độ phần mol của dung
dịch trên.
3


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

2.3. Nồng độ đương lượng gam, CN (N)
Khái niệm đƣơng lƣợng : đương lượng của một nguyên tố hay hợp chất là số phần khối
lượng của nguyên tố hay hợp chất đó kết hợp hoặc thay thế vừa đủ với 1,008 phần khối lượng
hydro hoặc 8 phần khối lượng oxy hoặc với một đương lượng của bất kỳ chất nào khác đã biết.
Đương lượng gam (Đ) của một chất là lượng chất đó được tính bằng g và có trị số bằng
đương lượng của nó.
Ví dụ : 1,008g hydro tác dụng vừa đủ với 8,0g oxy để tạo thành H2O. ĐH=1,008g, ĐO=8,0g.
1,008g hydro tác dụng vừa đủ với 35,5g Cl để tạo thành HCl. ĐH=1,008g, ĐCl=35,5g
8,0g oxy tác dụng vừa đủ với 3,0g C để tạo thành CO2. ĐO=8,0g, ĐC=3,0g
35,5g Cl tác dụng vừa đủ với 23,0g Na để tạo thành NaCl. ĐCl=35,5g, ĐNa=23,0g
49g H2SO4 tác dụng vừa đủ với 32,5g Zn để tạo thành ZnSO4. ĐH2SO4=49,0g, ĐZn=32,5g
Ý nghĩa của khái niệm đương lượng :
 Đương lượng của một nguyên tố là số đơn vị khối lượng của của nguyên tố đó tương
ứng với một đơn vị hóa trị.
Đ

M
a

Đ: đương lượng gam
M : khối lượng ngun tử
a : hóa trị.
Ví dụ :
 Oxy có hóa trị 2, ĐO=16/2=8.
 Carbon có hóa trị 2 trong phản ứng 2C+O2=2CO nên ĐC=12/2=6.
 Carbon có hóa trị 4 trong phản ứng C+O2=CO2 nên ĐC=12/4=3.
 Đương lượng của một hợp chất là số đơn vị khối lượng của hợp chất đó tương ứng với
một đơn vị hóa trị mà hợp chất đem trao đổi hoặc kết hợp với các hợp chất khác trong
phản ứng.

 Đương lượng của acid:
Đacid =

khối lượng phân tử acid
số ion H+ điện ly từ một phân tử acid

Ví dụ :
H2SO4 (dd) + NaOH (dd)  NaHSO4(dd) + H2O (l)
ĐH2SO4 = M H2SO4/1 = 98
Ví dụ :
H2SO4 (dd) + 2NaOH (dd)  Na2SO4(dd) + 2H2O (l)
ĐH2SO4 = M H2SO4/2 = 49
 Đương lượng của base:
Đbase =

khối lượng phân tử base
số ion OH- điện ly từ một phân tử base

Ví dụ :
H2SO4 (dd) + NaOH (dd)  NaHSO4(dd) + H2O (l)
H2SO4 (dd) + 2NaOH (dd)  Na2SO4(dd) + 2H2O (l)
ĐNaOH = MNaOH/1 = 40

4


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

 Đương lượng của muối:
Đmuối =

khối lượng phân tử muối
tổng điện tích dương phần kim loại
(cũng bằng tổng điện tích âm phần gốc acid)

Ví dụ :
Fe2(SO4)3(dd) + 6NaOH (dd)  2Fe(OH)3(r) + 3Na2SO4(dd)
ĐFe2(SO4)3 = MFe2(SO4)3/6 = 66,66
 Đương lượng của chất oxy hóa/khử:
Đoxh(kh) =

khối lượng phân tử của chất oxh/khử
số electron trao đổi của 1 tiểu phân

Ví dụ: trong phản ứng
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4  2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O
ĐKMnO = 158/5= 31,6.
ĐFeSO = 151,8/1 = 151,8.
4

4

Vì hóa trị của ngun tố, số H+ hoặc số OH- điện ly của acid hoặc base, số electron nhận
hoặc nhường của các chất oxy hóa hoặc chất khử có thể thay đổi tùy theo điều kiện phản ứng,
nên đương lượng của một chất cũng có những giá trị biến đổi.
Mối liên hệ giữa số gam (m) và số đương lượng gam (n’) của 1 chất có đương lượng gam Đ
m
n' 

Đ
Nồng độ đương lượng gam được biểu diễn bằng số đương lượng gam chất tan có trong 1 lít
dung dịch, ký hiệu là CN, đơn vị đlg/lit hay N.

CN 

n'
m

V ĐxV

Ví dụ: dung dịch NaOH 2N có nghĩa là trong một lít dung dịch có 2 đương lượng gam
NaOH (80g NaOH).
Ví dụ: dung dịch H2SO4 1N có chứa 1 đương lượng gam H2SO4 (Đ=98/2 = 49g H2SO4)
trong 1 lít dung dịch.
Mối liên hệ giữa nồng độ đương lượng (CN) và nồng độ mol (CM):
Từ
M
n
m
n'
m
Đ
CM  
CN  
a
V MxV
V ĐxV
Vậy
CN=CM x a

(a là số hóa trị mà hợp chất đem trao đổi hoặc kết hợp với các hợp chất khác trong phản ứng)

5


HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Ví dụ: Tìm nồng độ đương lượng gam (CN) của:
a) dung dịch NaOH 1,5M
b) dung dịch KOH 2M
c) dung dịch H2SO4 1M
Ví dụ: Tìm nồng độ đương lượng gam CN của dung dịch KBrO 1,5M, trong từng trường hợp
sau:
a) KBrO bị oxy hóa thành KBrO3
b) KBrO bị khử thành KBr
Định luật đương lượng của Dalton : Các chất tác dụng với nhau theo các khối lượng tỷ lệ với
đương lượng của chúng. Có nghĩa là : số đương lượng của các chất trong phản ứng phải bằng
nhau.
n’A = n’B
CN,A.VA=CN,B.VB
Ví dụ : Để trung hịa 20 ml dung dịch acid nồng độ 0,1N cần 8 ml dung dịch NaOH. Tính
lượng NaOH có trong 1 lít dung dịch?
ĐS : 10g

Ví dụ : Để trung hịa 20ml dung dịch chứa 12g kiềm trong 1 lít dung dịch phải dùng 24 ml dung
dịch acid 0,25N. Xác định đương lượng gam của kiềm?
ĐS : 40g

2.4. Nồng độ molan, Cm
Được biểu diễn bằng số mol chất tan có trong 1000 gam dung mơi, ký hiệu Cm.
Cm 

nct
mdm (kg )

Ví dụ: dung dịch H2SO4 có nồng độ molan Cm = 3 có chứa 3 mol H2SO4 trong 1000g
nước.
Gọi a là số gam chất tan có phân tử lượng là M và b là số gam dung mơi, ta có cơng thức
tính nồng độ molan:
a 1000
Cm 
x
M
b
2.5. Nồng độ phần mol, xi
Được biểu diễn bằng tỉ số giữa số mol của chất tan với tổng số mol của các chất tan và
dung môi.
n
xi  i
Trong đó:
xi: nồng độ phần mol của chất i
 ni
ni: số mol của chất i
ni: tổng số mol của tất cả các chất tan và dung môi
6


HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

3. Sự hịa tan, hiệu ứng nhiệt của q trình hịa tan
Khi cho một chất rắn A hịa tan vào nước, ln xảy ra hai q trình hịa tan và kết tinh.
Q trình hịa tan : phân tử dung môi tương tác với bề mặt rắn, làm cho phân tử hoặc ion
chất tan tách khỏi bề mặt rắn, khuếch tán vào dung môi dưới dạng các hydrat A.nH2O.
Quá trình kết tinh: hạt chất tan trong khi chuyển động hỗn loạn trong dung môi, khi va
chạm bề mặt chất rắn có thể bị chất rắn giữ lại.
Chất rắn

+ dung mơi

Hịa tan

Dung dịch

Kết tinh
Hai q trình này xảy ra song song, theo thời gian, tốc độ quá trình hịa tan ngày càng
giảm, ngược lại q trình kết tinh ngày càng tăng. Khi hai quá trình thuận và nghịch này đạt
trạng thái cân bằng hòa tan  dung dịch bão hịa.
Ví dụ : Hịa tan muối ăn vào nước

Khi hòa tan vào nước, mạng
lưới tinh thể ion của NaCl bị
phá vỡ (cần tiêu tốn năng
lượng  quá trình thu
nhiệt).

Các ion tương tác với các phân

tử nước  quá trình tỏa nhiệt.
 Sự solvat hóa.
Dung mơi là nước - sự hydrat
hóa.

Mỗi ion được bao bọc bởi
6 phân tử nước.

Quá trình hịa tan bao gồm ba bước:

Dung mơi

Chất tan

Dung dịch
7


HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Nhiệt hịa tan của một chất là nhiệt lƣợng tỏa ra hay hấp thụ vào khi hịa tan một mol chất
vào một lƣợng dung mơi đủ lớn. Q trình hịa tan một chất vào dung mơi có thể là q trình thu
nhiệt hoặc tỏa nhiệt.
Hiệu ứng nhiệt của q trình hịa tan Hht =H1 +H2H3 = Hcp + Hs
H1 +H2 = Hcp (quá trình chuyển pha)
H3 = Hs (q trình solvat hóa)
Sự solvat hóa ln ln là q trình tỏa nhiệt H3 = Hs < 0.
Tương tự, độ thay đổi entropy trong q trình hịa tan:

Sht =S1 +S2S3 = Scp + Ss
Sự solvat hóa làm giảm độ hỗn loạn của hệ nên Ss < 0.
Một chất tan trong dung môi ở áp suất và nhiệt độ khơng đổi, có biến thiên thế đẳng áp:
Ght = Hht  TSht
 Hịa tan chất rắn vào dung mơi
Hht có thể dương
Chất rắn + Dung mơi
Dung dịch
hoặc âm
 Hcp > 0 (vì sự phá hủy mạng tinh thể địi hỏi phải cung cấp năng lượng). Hs < 0 (vì sự
solvat hóa ln ln là q trình tỏa nhiệt). Vậy Hht có thể dƣơng hoặc âm tùy theo q
trình nào chiếm ƣu thế.
 Ss < 0. Scp > 0 (vì làm tăng độ hỗn loạn của hệ). Và luôn luôn Scp >> Ss. Vậy Sht
luôn luôn dƣơng.
 Vậy Ght < 0 khi ở nhiệt độ cao.
Do vậy, độ tan của chất rắn thường tăng khi nhiệt độ tăng.
 Hòa tan chất khí vào dung mơi
Chất khí + Dung mơi

Dung dịch

Hht < 0

 Hcp < 0 (vì đây thực chất là q trình ngưng tụ khí). Hs < 0 (vì sự solvat hóa ln ln
là q trình tỏa nhiệt). Vậy Hht ln ln âm  q trình hịa tan chất khí vào dung môi
luôn luôn tỏa nhiệt.
 Ss < 0. Scp < 0 (vì làm giảm thể tích hệ). Vậy Sht luôn luôn âm.
 Vậy Ght < 0 khi ở nhiệt độ thấp.
Do vậy, độ tan của chất khí thường tăng khi nhiệt độ giảm.
4. Độ tan

Độ tan (ký hiệu là S) là đại lượng đặc trưng cho khả năng hòa tan của các chất trong dung
môi. Độ tan của một chất là nồng độ của dung dịch bão hòa của chất đó ở điều kiện xác định.
Thơng thường người ta biểu thị độ tan S theo ba cách, tùy theo dạng chất tan:
- Chất rắn: S = số gam chất tan trong 100g dung mơi
- Chất khí: S = số ml chất tan trong 100g dung môi
- Chất điện ly ít tan: S = số mol chất tan trong 1 lit dung dịch (nồng độ mol/lit hay M).

8


HĨA ĐẠI CƯƠNG









Chương 6: Dung dịch

Đánh giá mức độ hịa tan:
S > 10g chất tan /100g dung môi  dễ tan.
S < 1g chất tan /100g dung mơi  khó tan.
S < 0,01g chất tan /100g dung môi  gần như không tan.
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan :
Bản chất của chất tan và dung môi.
Nhiệt độ.
Áp suất.

Môi trường, sự có mặt của ion lạ.

4.1. Ảnh hưởng của bản chất của chất tan và dung môi đến độ tan
Thực nghiệm cho thấy: “Các chất có cấu tạo phân tử giống nhau thì dễ hịa tan vào nhau”.
Nghĩa là, “chất tƣơng tự tan trong dung môi tƣơng tự”, chất phân cực tan trong dung môi phân
cực, chất kém phân cực tan trong dung mơi kém phân cực.
Ví dụ :
 Muối ăn NaCl (phân cực) nên dễ dàng hòa tan trong nước (phân cực), không tan trong
ether và benzene (kém phân cực).
 I2 (kém phân cực) nên dễ dàng tan trong ether và benzene (kém phân cực), không tan
trong nước (phân cực).
4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan
Độ tan của chất rắn thường tăng khi nhiệt độ tăng (như phân tích trong mục 3.).
Độ tan của chất khí thường tăng khi nhiệt độ giảm (như phân tích trong mục 3.).
Độ tan của chất lỏng trong chất lỏng tùy thuộc vào lực tương tác giữa các phân tử của hai
chất lỏng, có thể xảy ra 3 trường hợp:
 Hịa tan vơ hạn : ví dụ glycerine hịa tan trong nước theo bất cứ tỷ lệ nào. Lượng chất nào
nhiều thì chất đó là dung mơi.
 Hịa tan có giới hạn : ví dụ khi trộn aniline vào nước ở nhiệt độ thường có sự tách lớp 
aniline khơng tan trong nước. Khi đun nóng độ tan của aniline trong nước tăng dần, đến
167 oC aniline và nước trộn lẫn hồn tồn.
 Hầu như khơng hịa tan vào nhau.
4.3. Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan
Áp suất không ảnh hưởng nhiều đến độ tan của chất rắn và chất lỏng nhưng ảnh hưởng
đáng kể đến chất khí.
Chất khí + dung môi  dung dịch Hht < 0
Khi nhiệt độ không thay đổi, áp suất tăng cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm số mol
khí. Nghĩa là q trình chất khí tan vào dung mơi  độ tan tăng.

9

HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

5. Tính chất của dung dịch
Lưu ý trong phần này xét tính chất của dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi,
khơng điện ly.
5.1. Áp suất hơi bão hòa
5.1.1. Áp suất hơi bão hòa của chất lỏng nguyên chất
Quá trình bay hơi tự nhiên của bất kỳ chất lỏng nào cũng là quá trình thuận nghịch vì đồng
thời với nó bao giờ cũng xảy ra quá trình ngưng tụ.

Chất lỏng

Bay hơi (H>0)

Chất hơi

Ngưng tụ (H<0)

Hơi tạo thành trên bề mặt chất lỏng gây ra áp suất hơi và khi quá trình thuận nghịch đạt
trạng thái cân bằng (Gbh = 0) thì áp suất hơi được gọi là áp suất hơi bão hòa của chất lỏng hay
dung môi nguyên chất.
Khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là từ chất
lỏng chuyển thành chất hơi.
Ví dụ :
Nhiệt độ (oC)
Áp suất hơi bão hòa (mmHg)

0
4,6

20
17,4

40
55,3

60
149,2

80
355,5

100
760

Áp suất hơi bão hòa đặc trưng cho sự bay hơi của các chất lỏng. Nó là đại lượng không đổi
tại nhiệt độ nhất định và tăng theo nhiệt độ.
Các chất lỏng khác nhau có áp suất hơi bão hòa khác nhau.
Ở cùng một nhiệt độ, chất nào dễ bay hơi sẽ có áp suất hơi bão hòa lớn.
5.1.2. Áp suất hơi bão hòa của dung dịch chứa chất tan không bay hơi. Định luật Raoult 1
Bay hơi (H>0)
Dung môi (l) + Chất tan
Dung dịch

Chất hơi
Ngưng tụ (H<0)

Khi thêm chất tan không bay hơi vào dung mơi lỏng thì nồng độ dung mơi lỏng sẽ giảm,
làm cân bằng chuyển dịch về phía chiều tạo thêm dung môi lỏng, nghĩa là giảm sự tạo thành chất
hơi. Do đó, áp suất hơi bão hịa trên bề mặt giảm.
Tóm lại, ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hịa của dung mơi trong dung dịch (P) ln
ln thấp hơn áp suất hơi bão hịa của dung mơi ngun chất (P0).
Gọi P =P0-P là độ giảm tuyệt đối áp suất hơi bão hòa.
P0  P P
là độ giảm tƣơng đối áp suất hơi bão hòa.

P0
P0
10


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Định luật Raoult I : “độ giảm tƣơng đối áp suất hơi bão hòa của dung mơi trong dung
dịch lỗng với chất tan khơng điện ly, không bay hơi, bằng phân số mol chất tan trong dung
dịch”.

P0  P P

 x2
P0
P0

(x2 : phân số mol của chất tan)

n2
P
P
 1 
P0
P0 n1  n2
P  P0

n1
 P0 x1
n1  n2

hay

P
 x1
P0

(x1 : phân số mol của dung môi)

n1 là số mol dung môi, n2 là số mol chất tan.
Do đó, định luật Raoult I cịn có thể phát biểu như sau: “áp suất hơi bão hòa của dung
dịch bằng áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất nhân với phân số mol của dung mơi
trong dung dịch”
Ví dụ : Ở 20oC áp suất hơi nước bão hòa là 17,5mmHg. Cần phải hòa tan bao nhiêu gam
glycerin C3H5(OH)3 vào 100g nước để giảm áp suất hơi nước bão hịa 0,1mmHg.
ĐS : 2,94g

Ví dụ : Áp suất hơi của dung dịch chứa 13,68 g đường C12H22O11 trong 90 gam nước ở

65 C sẽ là bao nhiêu nếu áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ này bằng 187,5 mmHg?
ĐS : 186mmHg
o

5.2. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc
5.2.1. Nhiệt độ sôi của chất lỏng
Bay hơi (H>0)
Chất lỏng

Chất hơi
Ngưng tụ (H<0)

Nhiệt độ sôi của một chất lỏng là nhiệt độ tại đó áp suất hơi bão hịa của nó bằng áp suất
mơi trƣờng xung quanh.
Ví dụ : ở 100oC áp suất hơi bão hòa của nước bằng 760 mmHg, và bằng áp suất hơi bão
hòa của hơi nước, do đó nước bắt đầu sơi.

11


HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Ví dụ : sự phụ thuộc của nhiệt độ sôi của nước vào áp suất ngồi :
Áp suất ngồi (mmHg)
730
760
760,2
o

Nhiệt độ sơi của nước ( C)
89,9
100
120

760,4
143

5.2.2. Nhiệt độ sơi của dung dịch chứa chất hịa tan không bay hơi
Dung môi (l) + Chất tan
Dung dịch

Bay hơi (H>0)

Chất hơi

Ngưng tụ (H<0)

Dung dịch có áp suất hơi bão hịa nhỏ hơn dung mơi ngun chất.
Nước ngun chất sơi ở 100 oC, ứng với áp suất bên ngồi là 1 atm, hay 760 mmHg.
Ví dụ : dung dịch nước đường ở 100oC có áp suất hơi bão hịa nhỏ hơn 760mmHg (áp suất
hơi bão hòa của nước nguyên chất). Tại nhiệt độ 100oC dung dịch nước đường chưa sôi. Muốn
dung dịch sôi cần tăng nhiệt độ dung dịch lên để tăng cân bằng chuyển dịch theo chiều thu nhiệt,
nghĩa là tạo nhiều chất hơi hơn. Nhờ đó làm cho áp suất hơi bão hòa của dung dịch tăng lên để
bằng với áp suất ngồi, dung dịch mới sơi được. Vậy dung dịch có nhiệt độ sơi cao hơn dung
môi nguyên chất.
Nồng độ chất tan càng lớn, áp suất hơi bão hòa của dung dịch càng giảm xuống, do đó
nhiệt độ sơi của dung dịch càng cao.
Định luật Raoult II:
“Độ tăng nhiệt độ sôi của dung môi trong dung dịch lỗng với chất tan khơng bay hơi và

khơng điện ly, tỷ lệ thuận với nồng độ molan của chất tan trong dung dịch”
ts= Ks x Cm
ts= ts - ts0 (nhiệt độ sôi của dung dịch – nhiệt độ sôi của dung môi)
Luôn nhớ ts > ts0
Ks hằng số nghiệm sôi của dung môi, phụ thuộc vào bản chất của dung mơi.
Cơng thức tính nồng độ molan
a 1000
Cm 
x
M
b
Với a là số gam chất tan,
b là số gam dung môi,
M là phân tử lượng của chất tan.
Đối với chất lỏng nguyên chất, khi sôi vẫn tiếp tục giữ nhiệt độ sơi khơng thay đổi. Đối với
dung dịch có chứa chất tan không bay hơi và không điện ly, trong quá trình sơi, nồng độ dung
dịch tăng lên và nhiệt độ dung dịch tiếp tục tăng. Khi dung môi bay hơi đi làm nồng độ chất tan
tăng dần đến khi dung dịch đạt bão hòa, chất tan kết tinh tách khỏi dung dịch và bắt đầu xuất
hiện tinh thể chất tan  hệ đạt cân bằng hòa tan - kết tủa  nồng độ dung dịch không thay đổi
nữa, dung dịch tiếp tục giữ nhiệt độ sôi này.

12


HĨA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Ví dụ : Tính nhiệt độ sôi của dung dịch chứa 9 gam glucose (C6H12O6) trong 100g nước ở
1 atm. Biết nước có Ks = 0,51.

ĐS : 100,26oC

Ví dụ: Khi hịa tan 3,24 gam lưu huỳnh vào 40 gam benzene thì nhiệt độ sơi của dung dịch
tăng lên 0,81oC. Tính xem trong dung dịch này, một phân tử lưu huỳnh gồm mấy nguyên tử?
Biết benzene có Ks = 2,53 độ /mol.
ĐS : 8 nguyên tử

5.2.3. Nhiệt độ đông đặc của chất lỏng
Chất lỏng

Đông đặc (H<0)

Chất rắn

Tan chảy (H>0)
Nhiệt độ đông đặc của một chất lỏng là nhiệt độ tại đó áp suất hơi trên bề mặt pha lỏng
bằng áp suất hơi trên bề mặt pha rắn.
Ví dụ : ở 0oC áp suất hơi bão hịa của H2O lỏng bằng 4,6mmHg, và bằng áp suất hơi bão
hịa của nước đá, do đó nước bắt đầu đơng đặc.
5.2.4. Nhiệt độ đông đặc của dung dịch chứa chất hịa tan khơng bay hơi
Dung mơi (l) + Chất tan
Dung dịch

Đơng đặc (H<0)

Chất rắn

Tan chảy (H>0)

Dung dịch có áp suất hơi bão hịa nhỏ hơn dung mơi ngun chất.

Nước ngun chất đông đặc ở 0 oC, ứng với áp suất bên ngồi là 0,006 atm, hay 4,6
mmHg.
Ví dụ : dung dịch nước đường ở 0oC có áp suất hơi bão hịa nhỏ hơn 4,6mmHg (đây là áp
suất hơi bên ngồi của nước nguyên chất đông đặc). Tại nhiệt độ 0oC dung dịch nước đường
chưa đông đặc. Muốn dung dịch này đông đặc cần giảm nhiệt độ dung dịch xuống (để cân bằng
chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt, nghĩa là tạo chất rắn) cho tới khi áp suất hơi bão hòa trên bề
mặt pha lỏng bằng với áp suất hơi trên bề mặt pha rắn, dung dịch mới đông đặc được. Vậy dung
dịch có nhiệt độ đơng đặc thấp hơn dung môi nguyên chất.
Ngược lại với nhiệt độ sôi, nồng độ dung dịch càng lớn, nhiệt độ đông đặc của dung dịch
càng thấp.
13


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

Định luật Raoult II:
“Độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung môi trong dung dịch lỗng với chất tan khơng bay
hơi và khơng điện ly, tỷ lệ thuận với nồng độ molan của chất tan trong dung dịch”
tđ= Kđ x Cm
tđ = tđ - tđ (nhiệt độ đông đặc của dung môi – nhiệt độ đông đặc của dung dịch)
Luôn nhớ tđ 0 > tđ
Kđ hằng số nghiệm đông của dung môi, phụ thuộc vào bản chất của dung môi.
a 1000
Cm 
x
M
b
Với a là số gam chất tan và b là số gam dung môi, M là phân tử lượng của chất tan.

0

Đối với chất lỏng nguyên chất, khi đông đặc vẫn tiếp tục giữ nhiệt độ đông đặc không
thay đổi. Đối với dung dịch có chứa chất tan khơng bay hơi và khơng điện ly, trong q trình
đơng đặc, dung mơi tách khỏi dung dịch, nồng độ chất tan dung dịch tăng lên và nhiệt độ dung
dịch tiếp tục giảm. Đến khi bắt đầu xuất hiện tinh thể chất tan (khi dung môi tách ra khỏi dung
dịch làm nồng độ chất tan tăng dần đến khi dung dịch đạt bão hòa, chất tan kết tinh tách khỏi
dung dịch) làm cho thành phần dung dịch không thay đổi nữa (hệ đạt cân bằng), dung dịch tiếp
tục giữ nhiệt độ đơng đặc này đến khi tồn bộ dung dịch đơng đặc thành một hỗn hợp rắn.
Ví dụ : Xác định công thức phân tử của một chất chứa 50,69%C ; 4,23%H ; 45,08%O?
Biết rằng dung dịch chứa 2,08 gam chất này trong 60 gam benzen đông đặc ở 4,25oC, nhiệt độ
đông đặc của benzen nguyên chất là 5,5oC và Kđ(benzen) = 5,12 độ /mol.
ĐS : C6H6O4

Ví dụ : Tính nhiệt độ đơng đặc của dung dịch chứa 9 gam glucose (C6H12O6) trong 100g
nước. Biết nước có Kđ = 1,86 độ/mol.
ĐS : -0,93oC

14


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

5.3. Áp suất thẩm thấu
Khi cho hai dung dịch có nồng độ khác nhau tiếp xúc với nhau, ta quan sát thấy chất tan
khuếch tán từ dung dịch có nồng độ đậm đặc sang dung dịch có nồng độ lỗng hơn, kết quả dẫn
đến sự phân bố đồng đều chất tan trong toàn bộ thể tích của hệ, đó là sự san bằng nồng độ.
Nếu đặt một màng bán thấm (chỉ cho phép phân tử dung mơi đi qua, cịn phân tử chất tan

khơng thể đi qua) thì sự khuếch tán xảy ra một chiều. Gọi là sự thẩm thấu.

Dung dịch
Dung
mơi
lỗng

Dung
Dung
dịch
dịch
đậmđậm
đặcđặc

Màng
Màng
bán
thấm
bán thấm
C

AA

Dung
Dungdịch
dịch
lỗng
lỗnghơn
hơn

h

D

Áp suất
thẩm thấu

B
A

B

Dung dịch đậm đặc A: dung
mơi từ phía có nồng độ dung
mơi thấp hơn nên di chuyển
qua màng bán thấm ít hơn
Màng
bán
Màngthấm
bán thấm, C
Dung dịch lỗng B: dung mơi
từ phía có nồng độ dung môi
cao hơn nên di chuyển qua
màng bán thấm nhiều hơn

Đặt thí nghiệm như hình vẽ. Các phân tử chất hịa tan khơng đi qua màng bán thấm, ngược
lại các phân tử dung mơi từ dung dịch có nồng độ loãng ở cốc B qua màng bán thấm C vào bình
A (chứa dung dịch có nồng độ đậm đặc hơn) làm tăng thể tích dung dịch trong bình A, do đó cột
dung dịch dâng trong A lên. Trong khi đó, các phân tử dung mơi từ bình A cũng ra được cốc B
nhưng ít hơn (do nồng độ dung dịch ở A cao hơn B). Khi chiều cao cột dung dịch trong ống D

đạt tới một giới hạn nào đó sẽ gây nên một áp suất thủy tĩnh đủ lớn làm cho số phân tử dung mơi
từ bình A sang cốc B bằng số phân tử dung môi từ cốc B vào bình A trong một đơn vị thời gian.
Lúc đó, sự thẩm thấu sẽ dừng lại và cột dung dịch trong ống D sẽ không dâng lên nữa.
Lực quyết định sự thẩm thấu tác dụng lên một đơn vị diện tích của màng bán thấm gọi là
áp suất thẩm thấu.
Về giá trị, áp suất thẩm thấu bằng áp suất cần tác dụng lên dung dịch để làm ngừng sự
thẩm thấu, trong thí nghiệm trên nó bằng áp suất thủy tĩnh của cột dung dịch có chiều cao là h.
Vậy áp suất thẩm thấu của dung dịch bằng áp suất bên ngoài tác dụng lên dung dịch để
cho hiện tƣợng thẩm thấu không xảy ra.
 Áp suất thẩm thấu của dung dịch không phụ thuộc bản chất chất tan và dung môi mà chỉ
phụ thuộc vào số lượng tiểu phân chất tan.
 Áp suất thẩm thấu của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ chất tan và nhiệt độ tuyệt đối
của dung dịch
15


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

= CRT 
 : áp suất thẩm thấu (atm)
T : nhiệt độ tuyệt đối.
C : nồng độ mol chất tan.
R=0,082 lit.atm.mol-1K-1.
Khi thay C = n/V sẽ có V = nRT, có dạng tương tự phương trình trạng thái khí lý tưởng.
Từ đây, định luật van’t Hoff được phát biểu: “Áp suất thẩm thấu của dung dịch có độ lớn
bằng áp suất gây bởi chất tan, nếu nhƣ ở cùng nhiệt độ đó, nó ở trạng thái khí và chiếm thể tích
bằng thể tích dung dịch”

Ví dụ : Trong 1 lít dung dịch phải có bao nhiêu gam glucose (C6H12O6) để cho áp suất
thẩm thấu của nó bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch chứa 3g formaldehyde HCHO trong 1 lít
dung dịch ở cùng nhiệt độ đó.
ĐS : 18g

16


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

TỔNG KẾT CHƢƠNG 6
1.Các khái niệm
2. Nồng độ dung dịch

C% 

A
100%
A B

CM 

n
m

V M V

CN 

n'
m

V ĐxV

Cm 

nct
mdm (kg )

xi 

ni
 ni

a 1000
x
M
b
CN,AVA = CN,BVB

Cm 

Lƣu ý: nồng độ đương lượng gam CN = aCM ,
Đ = M/a ,
Cách tính a:
Acid: a = số ion H+ điện ly từ một phân tử acid.
Base: a = số ion OH- điện ly từ một phân tử base.
Muối: a = tổng số điện tích dương của phần kim loại trong một phân tử muối.

Chất oxy hóa - khử: a = số electron trao đổi từ một phân tử chất oxy hóa – khử.
3. Độ tan
Độ tan của một chất trong dung môi phụ thuộc các yếu tố:
 Bản chất dung môi và chất tan: “chất tương tự tan trong dung môi tương tự”
 Nhiệt độ:
 Độ tan của chất rắn tăng khi nhiệt độ tăng
 Độ tan của chất khí giảm khi nhiệt độ tăng
 Áp suất: chỉ ảnh hƣởng đến chất khí
 Độ tan của chất khí tăng khi áp suất tăng
4. Tính chất của dung dịch lỗng với chất tan khơng điện ly, khơng bay hơi
 Độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của dung môi so với dung dịch
P0  P P

 x2 (x2: phân số mol của chất tan)
P0
P0

 Độ tăng nhiệt độ sôi của dung môi trong dung dịch so với dung môi nguyên chất.
ts= Ks x Cm
 Độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung môi trong dung dịch so với dung môi nguyên chất.
tđ= Kđ x Cm
 Áp suất thẩm thấu
=CRT
Chọn giá trị R phù hợp: R = 0,082 (lit.atm.mol-1.K-1)
 (atm)
C (mol/lit)

17

HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

BÀI TẬP:
1. Cần bao nhiêu kg KOH và nước để điều chế 75 lít dung dịch KOH 12% có khối lượng
riêng d = 1100 kg/m3 ? Xác định nồng độ mol/lit của dung dịch?
ĐS : 9,9 kg KOH ; 72,6 kg H2O ; CM = 2,35 M
2. Cần bao nhiêu ml dung dịch KOH 40% (d = 1460 kg/m3) để pha thành 800 ml dung dịch
KOH 12% (d = 1100 kg/m3)
ĐS : 180,8 ml
3. Để trung hòa 20 ml dung dịch acid nồng độ 0,1 N cần 8 ml dung dịch NaOH. Tính lượng
NaOH có trong 1 lít dung dịch?
ĐS : 10 g
4. Để trung hòa 20 ml dung dịch chứa 12 g kiềm trong 1 lít dung dịch phải dùng 24 ml dung
dịch acid 0,25 N. Xác định đương lượng của kiềm?
ĐS : 40 g
o
5. Ở 20 C áp suất hơi nước bão hòa là 17,5 mmHg. Cần phải hòa tan bao nhiêu gam
glycerine C3H5(OH)3 vào 100 g nước để giảm áp suất hơi nước bão hịa 0,1 mmHg.
ĐS : 2,94 g
6. Tính nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc của dung dịch đường saccharose (C12H22O11) 5%
trong nước. Tính áp suất hơi của dung dịch này ở nhiệt độ 65oC, biết áp suất hơi nước
bão hòa ở nhiệt độ này là 187,5 mmHg. Cho biết nước có Ks = 0,52 ; Kđ = 1,86.
ĐS : Cm = 0,154 ; ts = 100,08 oC ; tđ = -0,286 oC; P = 186,98 mmHg
7. Áp suất hơi của dung dịch chứa 13,68 g đường C12H22O11 trong 90 gam nước ở 65oC sẽ
là bao nhiêu nếu áp suất hơi nước bão hòa ở nhiệt độ này bằng 187,5 mmHg?
ĐS : 186 mmHg
8. Áp suất hơi nước bão hòa ở 70 oC bằng 233,8 mmHg. Ở cùng nhiệt độ này, áp suất hơi
của dung dịch chứa 12 g chất hòa tan trong 270 g nước bằng 230,68 mmHg. Xác định

khối lượng phân tử chất tan?
ĐS : 60 đvC
9. Tính nhiệt độ sơi và nhiệt độ đơng đặc của dung dịch chứa 9 gam glucose (C6H12O6)
trong 100 g nước. Biết nước có Ks = 0,51 độ /mol ; Kđ = 1,86 độ/mol.
ĐS : 100,26oC , -0,93oC
10. Khi hòa tan 3,24 gam lưu huỳnh vào 40 gam benzene thì nhiệt độ sơi của dung dịch tăng
lên 0,81oC. Tính xem trong dung dịch này, một phân tử lưu huỳnh gồm mấy nguyên tử?
Biết benzene có Ks = 2,53 độ /mol.
ĐS : 8 nguyên tử
11. Xác định công thức phân tử của một chất chứa 50,69%C ; 4,23%H ; 45,08%O? Biết rằng
dung dịch chứa 2,08 gam chất này trong 60 gam benzene đông đặc ở 4,25oC, nhiệt độ
đông đặc của benzene nguyên chất là 5,5oC và Kđ(benzene) = 5,12 độ /mol.
ĐS : C6H6O4
12. Trong 1 lít dung dịch phải có bao nhiêu gam glucose (C6H12O6) để cho áp suất thẩm thấu
của nó bằng áp suất thẩm thấu của dung dịch chứa 3g formaldehyde HCHO trong 1 lít
dung dịch ở cùng nhiệt độ đó.
ĐS : 18g
o
o
13. Hịa tan 350 g KNO3 trong 500 g nước ở 60 C. Để nguội xuống 20 C. Hỏi có bao nhiêu g
KNO3 kết tinh lại? Biết độ tan của KNO3 ở 60oC và 20oC tương ứng là 100 g và 31,6 g.
ĐS: 192 g
14. Hòa tan 40 g SO3 vào 450 g nước. Tính nồng độ dung dịch acid thu được.
ĐS: 10%
15. Tìm khối lượng nước cần hòa tan 188 g K2O để thu được dung dịch KOH 5,6%.
ĐS: 3812 g
18


HÓA ĐẠI CƯƠNG

Chương 6: Dung dịch

16. Cho 27,6 g glycerol C3H5(OH)3 vào 3,0 kg acid acetic CH3COOH thu được dung dịch A.
Tính nhiệt độ sơi và nhiệt độ đơng đặc của dung dịch A. Biết ở điều kiện khảo sát, nhiệt
độ sôi và nhiệt độ đông đặc của CH3COOH lần lượt là 118,4oC và 16,6oC, hằng số
nghiệm sôi và hằng số nghiệm đông của CH3COOH lần lượt là ks=3,1 độ/mol và kđ=3,9
độ/mol.
17. Cho dung dịch chứa 250 g dung môi hữu cơ và a gam chất tan không điện ly. Biết hằng
số nghiệm đông của dung môi bằng K, khối lượng phân tử của chất tan là M. Thiết lập
biểu thức tính độ hạ nhiệt độ đơng đặc của dung dịch tđ theo các đại lượng đã cho.
18. Hòa tan glucose (C6H12O6) vào nước thu được dung dịch loãng A có nồng độ a%. Biết áp
suất hơi bão hịa của nước ở nhiệt độ đang xét là p0, hằng số nghiệm sôi của nước là Ks.
Hãy thiết lập biểu thức tính áp suất hơi bão hịa p của dung dịch A, nhiệt độ sôi t của
dung dịch A ở áp suất 1atm theo các đại lượng đã cho.
19. Cho hai dung dịch với dung môi là nước, hằng số nghiệm sôi của nước là Ks
Dung dịch 1: dung dịch đường glucose (C6H12O6)
Dung dịch 2: dung dịch đường saccarose (C12H22O11)
Gọi t1, m1, t2, m2 lần lượt là nhiệt độ sôi và nồng độ molan của hai dung dịch trên ở cùng
một áp suất.
a) Lập biểu thức liên hệ giữa t1 và t2 dựa vào các đại lượng đã cho.
b) Tính sự chênh lệch nhiệt độ sôi của hai dung dịch trên nếu hai dung dịch đều có cùng
nồng độ 10%, biết Ks=0,52.
20. Ở nồng độ C1 dung dịch CH3COOH có độ điện ly 1. Ở nồng độ C2 độ điện ly đạt giá trị
2. Lập biểu thức tính C2 theo các giá trị đã cho.
21. Lập biểu thức liên hệ giữa phân mol với nồng độ molan, nồng độ mol/lit, nồng độ phần
trăm.
22. Cho hai dung dịch lỗng với dung mơi là nước:
- Dung dịch 1: dung dịch glucose có nồng độ molan m1.
- Dung dịch 2: dung dịch saccharose có nồng độ molan m2.

Gọi t1 và t2 lần lượt là nhiệt độ sôi của hai dung dịch 1 và dung dịch 2. Biết t1-t2 = 1oC ở một
áp suất xác định.
a) Tìm mối liên hệ giữa m1 và m2 biết hằng số nghiệm sôi của nước Ks=0,51 độ/mol.
b) So sánh độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của hai dung dịch này ở một nhiệt độ xác
định. Biết phân tử lượng của glucose, saccharose và nước lần lượt là 180; 342 và 18 đvC.
ĐS: m1-m2=1,96;
độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của dung dịch 1 lớn hơn dung dịch 2

19